7.第七章免疫球蛋白和抗体(修)

第七章免疫球蛋白与抗体ImmunoglobulinandAntibodyIgandAb第二篇免疫学基础【知识目标】1.掌握免疫球蛋白、抗体、单克隆抗体的概念2.熟悉各类免疫球蛋白的特性及生物学功能3.熟悉免疫球蛋白的结构、人工制备的抗体【技能目标】

具有分析各种抗体特征、结构与功能的能力【素质目标】

具备认真严谨的工作态度学习目标1.抗体(antibody,Ab):B细胞接受抗原刺激后增殖为浆细胞，由浆细胞合成分泌的能与相应抗原特异性结合的免疫球蛋白2.免疫球蛋白（Immunoglobulin,Ig):Ig:具有抗体活性或者与抗体结构相似的球蛋白

IgAb有抗体活性（抗体）无抗体活性（非抗体）Ig概念第一节免疫球蛋白的结构与类型一、免疫球蛋白的基本结构（一）四肽链结构1.重链和轻链两条相同的重链H链450-550aa两条相同的轻链L链214aaIg主要存在于γ区-γ球蛋或丙种球蛋白Accordingtothedifferencesofaminoacid(aa)compositionandsequence2.抗体的种类AntibodyClasses第一节免疫球蛋白的结构与类型五种免疫球蛋白IgG:7.0-16.0g/LIgA:0.7-4.0g/LIgM:0.4-2.3g/L第一节免疫球蛋白的结构与类型3.两端两区（1）可变区：结合抗原

1/2L链

1/4or1/5H链不同的Ig,氨基酸的种类和排列顺序不同，高度可变决定抗体的特异性,与不同抗原分子特异性结合互补性决定区(CDR)，和抗原表位互补结合，一个单体Ig分子有两个抗原结合位点，称为2价抗体骨架区(FR)，维持CDR区的空间构型

N端第一节免疫球蛋白的结构与类型（2）恒定区：结合抗原1/2L链3/4or4/5H链氨基酸的种类和排列顺序相对稳定C端第一节免疫球蛋白的结构与类型免疫球蛋白分子结构（IgG）1.连接链(J链)

单体:IgG,IgD,IgE，血清型Ig，膜型IgM。

双体dimer:分泌型IgA(secretory,SIgA)

五聚体pentamer:IgM（二）免疫球蛋白的其他结构Ig存在形式（1）膜型（membraneimmunoglobulin,mIg）BCR（B细胞抗原受体)：以跨膜蛋白形式于B细胞膜表面，与相应抗原结合----IgD和单体IgM（2）分泌型（secretionimmunoglobulin,sIg）：以可溶性蛋白形式存在于体液中

第一节免疫球蛋白的结构与类型2.分泌片（SP）(1)介导SIgA向粘膜外转运（2）保护SIgA免受蛋白酶水解第一节免疫球蛋白的结构与类型OriginofSecretoryComponentofsIgAYYYYYY多聚Ig受体polymericIgR粘膜上皮细胞PIgR分泌片

1.四个功能区：Ig的多肽链分子可折叠成几个由链内二硫键连接的球形结构。每个球形结构约由110个氨基酸组成，具有一定的功能，称为Ig功能区。①VH和VL：是结合抗原的部位②CH1和CL：具有部分同种异型的遗传标志；③CH2(IgG)和CH3(IgM)是结合补体部位；母体的IgG可借助CH2通过胎盘；④IgG的CH3结合吞噬细胞、B细胞、NK细胞；IgE的CH2和CH3介导Ⅰ型超敏反应二、免疫球蛋白的功能区第一节免疫球蛋白的结构与类型免疫球蛋白功能区(functiondomains)第一节免疫球蛋白的结构与类型AgBindingComplementBindingSitePlacentalTransferBindingtoFcReceptorsVL，VH:与抗原特异性结合CH1,CL:决定同种异型CH2与补体结合CH3:与细胞FC受体结合Hinge

region:flexibleandsuitableforCDRofIgboundtoAD2.铰链区(hingeregion):betweenCH1andCH2富含脯fu氨酸,有弹性flexibility第一节免疫球蛋白的结构与类型利于抗体捕捉抗原：利于抗体与不同距离抗原分子结合利于启动补体激活：Ag和Ab结合后，铰链区发生结构改化,Ab从”T”字型变成”Y”字型，补体结合位点CH2暴露（变构效应）第一节免疫球蛋白的结构与类型三、免疫球蛋白的水解片段第一节免疫球蛋白的结构与类型木瓜蛋白酶水解IgG在其重链铰链区二硫键近氨基端侧切断，使其裂解为两个相同的Fab段和一个Fc段。Fab:特异性结合抗原Fc:(1)结合补体

(2)穿过胎盘

(3)结合有FC受体的细胞第一节免疫球蛋白的结构与类型

在其重链铰链区二硫键近羧基端侧切断，裂解为大小两个片段。

F(ab′)2：有双价抗体活性的片段，特异性结合抗原。pFc：继续水解，不再具有任何生物学活性。胃蛋白酶水解IgG第一节免疫球蛋白的结构与类型免疫球蛋白的水解片段研究免疫球蛋白水解片段的意义1.研究Ig结构与功能的关系2.减轻在Ig在临床治疗中的免疫反应第一节免疫球蛋白的结构与类型

（一）结合抗原特异性结合抗原(V区）--中和作用抗毒素+外毒素中和毒素抗病毒抗体+病毒阻止病毒感染细胞分泌型IgA+细菌抑制细菌粘附第二节免疫球蛋白的生物学功能

Neutralization：中和毒素，中和病毒第二节免疫球蛋白的生物学功能2.CL,CH1:决定抗体的同种异型allotype根据重链氨基酸不同，将Ig分为五类

IgM(µ)、IgG(γ)、IgA(α)、IgD(δ)、IgE(ε)亚类subclassIgG：IgG1,IgG2,IgG3,IgG4IgA：IgA1,IgA2IgM:IgM1,IgM2第二节免疫球蛋白的生物学功能免疫球蛋白的血清型（二）CH2:激活补体IgM,IgG1~3:classicalpathwayIgA,IgG4,IgE:alternativepathway第二节免疫球蛋白的生物学功能（三）与细胞表面的Fc受体(CH3)结合1.抗体的调理作用(opsonization):Ab促进吞噬细胞、中性粒细胞吞噬被抗体Fab段结合的细菌等颗粒性抗原2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC):IgG的Fab段与靶细胞(如肿瘤细胞,病毒感染的细胞)结合,Fc段与带有FC受体的具有杀伤功能的细胞(如NK细胞)结合促进其杀伤作用3.介导I型超敏反应:IgE的FC段与肥大细胞、噬碱性粒细胞表面FCR结合,致肥大细胞,噬碱性粒细胞膜通透性增加,释放组胺等生物活性介质,导致I型超敏反应第二节免疫球蛋白的生物学功能(1)

Opsonization(IgG,IgM):EnhancethephagocytosisofMΦ

(2)ADCC(Antibodydependentcellmediatedcytotoxicity)

第二节免疫球蛋白的生物学功能(3)HypersensitivitytypeⅠ

-mastcell,basophil(Fc

RⅠ)

FceRIdegranulation

IgEallergeninflammation第二节免疫球蛋白的生物学功能Ⅰ型超敏反应发生的过程（1）穿过胎盘(IgG)和粘膜(SIgA):passthroughplacentaandmucosa1.IgG:theuniqueIgthatcanpassthroughplacenta2.SIgA:passthroughmucosa,actinglocalimmunityofmucosa第二节免疫球蛋白的生物学功能第二节免疫球蛋白的生物学功能免疫球蛋白的功能1、由淋巴结和脾脏的浆细胞产生。2、在血清中含量最高，占血清Ig总量的75-80%。3、是血液循环中主要的防御性抗体，能激活补体、中和病毒、中和毒素、调理吞噬。4、能通过胎盘，对新生儿抗感染起重要作用。5、再次免疫应答产生IgG，为高亲和力抗体。6、可与葡萄球菌蛋白A（SPA）结合，用于免疫诊断。（一）IgG第三节各类Ig的特征与功能功能亚类

IgG1IgG2IgG3IgG4特异性结合抗原

+++

+++

++++++激活补体（经典）+++ +++-通过胎盘

++ ± ++++结合SPA ++++++—+++结合FcrR +++ -/+++++/-占血清中Ig总量(%)60-7015-205-101-7

人IgG亚类比较第三节各类Ig的特征与功能（二）IgM1、分子量最大，血清IgM为5聚体（巨球蛋白）2、由脾脏中的浆细胞产生，是个体发育过程中出现最早的抗体，胚胎晚期已能合成。如新生儿血清IgM含量增高，则表示宫内感染。3、血清IgM：能激活补体，通过补体裂解产生C3b、C4b发挥调理吞噬作用。抗全身感染的作用较强。4、在免疫应答的早期发生，是重要的早期防御性抗体，对感染的早期诊断有意义。成人血清IgM含量增高，则表示有近期感染。5、B细胞膜表面IgM（mIgM）是B细胞识别抗原的受体（BCR），为单体IgM。只表达mIgM是未成熟B细胞的标志。第三节各类Ig的特征与功能（三）IgA血清IgA：由肠系膜淋巴结中的浆细胞产生存在于血清中，含量占血清Ig总量的10-20%。为单体。具抗菌、抗毒、抗病毒作用，对支原体和某些真菌也有作用。分泌性IgA（SIgA）：由粘膜固有层的浆细胞产生，在浆细胞内已有J链连结成二聚体，通过粘膜上皮细胞时获得分泌片.存在于外分泌液中，为二聚体。SIgA是重要的局部防御性抗体。第三节各类Ig的特征与功能（四）IgD1、单体结构，由扁桃腺、脾脏中的浆细胞产生。2、血清中含量甚低，只占血清Ig总量的0.2%。3、是成熟B细胞膜表面IgD分子（SmIgD）。4、血清IgD分子：功能未明确。第三节各类Ig的特征与功能（五）IgE1、由鼻咽部、扁排腺、支气管、胃肠道粘膜固有层的淋巴组织中的浆细胞产生。2、在血清中含量最低，0.1-0.4g/ml3、为单体结构。4、亲细胞性：与肥大细胞和嗜碱性粒细胞膜上的Fc

R结合。5、介导Ⅰ型超敏反应。第三节各类Ig的特征与功能IgGIgASIgAIgMIgDIgE全身性防御抗体

+

+-

+- -局部性防御抗体

-

-+-

- -早期性防御抗体

-

--+

- -介导Ⅰ型超敏反应

-----+介导Ⅱ、Ⅲ型超敏反应+

--+--B细胞膜抗原受体

-- -++

-（SmIg）各类免疫球蛋白的主要区别第三节各类Ig的特征与功能

Characteristicsofthe5Cla